硝酸根分析儀

硝酸根分析儀主要包括兩類,一類是比色法測量包括後發展而來的分光光度法;另一類是電極法測量。

基本介紹

  • 中文名:硝酸根分析儀
  • 對象:水資源
  • 時間:2003年以前
  • 內容:水溫、pH、電導率
基本信息,名稱,簡介,測量值,工作原理,

基本信息

航創HC-800,硝酸根、氟、PH分析儀航創HC-800,硝酸根、氟、PH分析儀
我國水資源主要的監測事項:在2003年以前,按水期進行監測,每年進行枯、平、豐3個水期共6次監測。
自2003年開始,每月開展監測。監測時間為每月的1~10日。每月河流的監測項目為:水溫、pH、電導率、溶解氧、高錳酸鹽指數、五日生化需氧量、氨氮、石油類、揮發酚、汞、鉛等11項,部分省界斷面還進行流量監測,以計算污染物通量。
湖庫的監測項目在河流監測項目的基礎上,增加總磷、總氮、葉綠素a、透明度、水位等5項,而水中的氮是以硝酸根的形式存在的,因而檢測硝酸根的含量刻不容緩。
同時,食品、土壤、肉、罐頭、防腐劑、還有炸藥中的氮含量都需要嚴格的監測。
通常用以代表含氮有機物無機化作用最終階段的產物,水體中硝酸鹽氮的含量與有機氮、氨氮和亞硝酸鹽氮的含量的增長,可以反映水體受污染程度和水體"自淨"程度。
攝入過多的硝酸鹽對人體健康有很多危害[3],可引起高鐵血紅蛋白症,嚴重時可導致缺氧死亡。 而在硝酸鹽轉化過程中形成的亞硝酸胺等也具有致癌、致畸和致突變等作用。
因此世界衛生組織(WHO)規定飲用水中硝酸鹽質量濃度(以 N 計)不超過 10mg/L,推薦標準為5 mg/L。 此外,過多的硝酸鹽對農作物的生長也有一定的影響。
所以解決地下水中硝酸鹽的污染問題已經刻不容緩。基於國內的調查資料,並參考國外的研究報導,GB5749-2006將飲用水中的硝酸鹽氮含量訂為不得超過10mg/L;在特殊情況下(在某些地區,地下水中含硝酸鹽含量高),允許限值訂為20mg/L。
可以解釋為:新標準將限值訂為10mg/L是為了與國際水平接軌,而在我國,飲用水中硝酸鹽氮限值設在20 mg/L時沒有在流行病學對人體健康有明顯影響。因而在特殊情況下,20mg/L也是允許的。
小型集中式供水和分散式供水硝酸鹽(以N計)指標限值訂為20mg/L。
在實際管理中,應重點關注嬰幼兒的反應,嬰幼兒是飲用水中硝酸鹽的敏感人群。硝酸鹽在水中經常被檢出,含量過高可引起人工餵養嬰兒的變性血紅蛋白血症。
雖然對較年長人群無此問題,但有人認為某些癌症(膀脫癌、卵巢癌、非霍奇金淋巴癌等)可能與極高濃度的硝酸鹽含量有關。
所以,需對飲用水中的硝酸鹽濃度加以限定。

名稱

簡介

比對項目
電極法
比色法
回響時間
測量時間短:可實現連續測試,最快只要 3分鐘,1mg/L以下低量程精細測量最長10分鐘。
時間稍長:需等待顯色反應完成後才能測試。
測試量程
測量範圍廣,量程廣,量程可達0.01<NO3-N<850 。
量程小,或量程分段。更換量程時需更換一台新的儀器(由比色池來決定量程),
解析度低。
最低檢出限
0.01mg/l
0.5 mg/l
干擾
抗干擾能力強,不受色度、濁度干擾,無需額外補償
易受樣品色度、濁度干擾,且光度法易受周邊環境溫度、濕度等條件變化影響
進樣要求
無特殊要求,測試樣品範圍廣
要求嚴格,以免污染光學元件,以及影響吸光度測試
試劑操作成本
低,電極法無需顯色試劑,電極使用壽命長,試劑購買方便便宜
高,顯色試劑必須要原裝進口,其他試劑建議用原裝進口的,維護成本高
消耗品
電極使用壽命長,更換電極成本低
光源老化,更換光源成本高,比色池應定期更換
結論
電極法更加適於線上測試分析,對於營養成分氮磷的線上分析,一般首選電極法,其次才選比色法。由於目前用電極法測試其它營養成分(如硝酸氮、亞硝酸氮、磷酸鹽、總磷、COD等)的技術還不成熟,還沒有開發出經久耐用的電極,因此才用比色法暫時替代。目前用電極法測試氨氮技術已經很成熟,許多知名專業廠商都選用電極法測試氨氮,逐步替代老式的比色法。

測量值

1.線上測量方式:任意設定間隔時間啟動儀器線上測量模式
2.測量範圍(mg/L):0.01<F<2000 , 0.01<NO3-N<2000 ,2<PH<12
3.回響速度:60秒達到97%
4.測量周期 ≤ 3 min
5.印表機 :熱敏式印表機
6.自動進樣,自動進行定性和定量分析,多參數(PH/氟/硝酸鹽氮)分析
7.儀器採用ARM快速高性能處理器,.能自動進行質控數據處理,能儲存一年數據,方便查詢

工作原理

離子濃度(活度)與電極電位之間的關係可以Nernst方程表示:
E=E0+(2.303RT/nF)×log(A)
此處E為敏感電極與參比電極之間的總電位(以mV表示)
E0為特定離子選擇電極/參比電極對的特徵常數。(它是電化學電池中所有液接電位的總和)
2.303為自然數轉換為以10為底數的對數的因子
R為氣體參數(8.314J/D/M)
T為絕對溫度
n 為離子電荷(含標記)
F 為法拉第常數(96500 C/mol)
log(A)為被測離子活度的對數
已知因子2.303RT/nF作為電極的斜率(來自E對log(A)的直線圖,即離子選擇電極校正曲線圖的根據)。在常溫下這應該是一個依賴於被測離子價數的常數。
在一般的操作條件下,可以發現這一斜率對於一價離子總是在50mV到60mV之間變化(對於二價離子為25mV到30mV)
因此利用電極對樣液測量而得到的豪伏值可計算的到樣液濃度,可用mmol/L,mg/L表示樣液的特定離子含量。

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